Question

【题目】高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。

（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是______价，Na2FeO4能给水消毒利用的是________性。

（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原理是______________（用简要的文字叙述）。

（3）工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，配平反应的离子方程式：_____Fe3+ +_____OH－+____ClO－ =_____FeO42－+ _____ + ______Cl－ ，____________氧化剂为________，若反应过程中转移了0.5 mol电子，则还原产物的物质的量为________ mol。

Answer 1

【答案】+6 强氧化 Fe3+与水反应生成胶体Fe(OH)3可以吸附水中悬浮物 2、10、3、2、5 H2O、3 ClO－ 0.25

【解析】

(1)根据化合价的代数和为0来进行分析；+6价的铁是铁元素的最高价态，有很强的氧化性；
(2) Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物并凝聚沉降，据此解答；
(3)根据得失电子数守恒和质量守恒来配平；根据化合价变化，判断氧化剂；根据生成物与转移电子的比例关系进行有关计算。

(1)化合物中化合价的代数和为0，Na2FeO4中钠元素为+1价，氧元素为-2价，故铁元素为+6价；+6价的铁是铁元素的最高价态，有很强的氧化性；

因此，本题正确答案是：+6；强氧化；
(2) Fe3+是弱碱阳离子，能结合水电离出的氢氧根生成Fe(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮物并凝聚沉降，因而可以净水。

因此，本题正确答案是：Fe3+与水反应生成胶体Fe(OH)3可以吸附水中悬浮物；
(3)因为是用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，故2mol失去6mol电子，被氧化为2mol Na2FeO4，失去的6mol电子能被3molNaClO得到，NaClO中+1价氯元素还原为-1价，得3molCl-，加上2mol FeCl3中的6molCl-，一共会生成9molNaCl；反应物中有10mol NaOH，根据氢原子的守恒可以知道，产物中会生成5molH2O，

配平反应的离子方程式为：2Fe3+ +10OH－+3ClO－ =2FeO42－+5 H2O + 3Cl－；由离子方程式可知，ClO－得电子化合价降低，作氧化剂，被还原为Cl-，所以还原产物为Cl-，每生成1mol Cl-，转移2mol电子，则若反应过程中转移了0.5 mol电子，则生成Cl-的物质的量为0.25mol。

因此，本题正确答案是：2、10、3、2、5 H2O、3 ；ClO－ ；0.25。